微致动器及其制造方法，以及微驱动阀.pdf

本发明公开了一种微致动器及其制造方法，以及一种微驱动阀。该微驱动阀包括：在其中部具有一个流体入口的第一阀套；与第一阀套装配在一起以在其中形成一个空间部分并具有一个与第一阀套的流体入口相连通的流体出口的第二阀套；一个安装在该空间部分并在其一侧具有一个微通道用于与流体出口相连通的薄板；多个微驱动构件靠近薄板安装，用于通过有选择的开启和关闭薄板的微通道将从第一阀套的流体入口引入的流体排放到第二阀套的流体出口；一个安装在薄板上用于支撑微动件的微动件悬架；一个安装在微动件上的线圈；一个距线圈一定间隙安装的磁铁；及一个形成于薄板上用于为线圈提供电源的电极部分。

1、  一种微致动器，包括：
在其一侧具有一个微通道的第一薄板；
固定到第一薄板上并在其一侧有一个与第一薄板上的微通道相连通的微通道的第二薄板；及
一个微驱动装置，该微驱动装置包括：
一个安装在第二薄板的上表面可相对于第一薄板的微通道弯曲的微动件；
一个形成于微动件两侧用于为微动件提供电源的电极部分；
一个形成于微动件末端用于开启和关闭第二薄板上的微通道的塞子；及
一个用于弹性支撑塞子的塞子悬架。

2、  如权利要求1所述的微致动器，其中该塞子悬架包括：
一个固定到第一薄板上的紧固部分；及
一个用于连接该紧固部分和该塞子的连接部分。

3、  一种微驱动阀，包括：
在其中部具有一个流体入口的第一阀套；
与第一阀套装配在一起从而在其中形成一个空间部分并具有一个与第一阀套的流体入口相连通的流体出口的第二阀套；及
一个安装在该空间部分用于有选择的将引入到流体入口的流体排放到流体出口的微致动器。

4、  如权利要求3所述的微驱动阀，其中该微致动器包括：
在其一侧具有一个与流体出口相连通的微通道的第一薄板；
固定到第一薄板上并在其一侧具有一个与第一薄板的微通道相连通的微通道的第二薄板；
安装在靠近第一薄板和第二薄板上的多个微驱动部件，用于将从第一阀套上的流体入口引入的流体通过有选择地开启和关闭第二薄板上的微通道排放到第二阀套的流体出口；
一个形成在微动件的两侧用于为微动件提供电源的电极部分；
一个形成于微动件末端用于开启和关闭第二薄板上的微通道的塞子；及
一个用于弹性地支撑塞子的塞子悬架。

5、  如权利要求4中所述的微驱动阀，其中该塞子悬架包括：
一个固定到第一薄板上的紧固部分；及
一个用于连接该紧固部分和该塞子的连接部分。

6、  如权利要求4中所述的微驱动阀，还包括一个形成于第一阀套内表面上用于安装第一薄板的安装槽。

7、  如权利要求4所述的微驱动阀，其中在第一阀套和第二阀套之间的接触面上安装了一个垫片。

8、  如权利要求4所述的微驱动阀，其中该电极部分包括：
一个与微动件连接在一起的电极衬垫；及
一个与该电极衬垫相连并从第一阀套向外伸出的电极馈电线。

9、  如权利要求8所述的微驱动阀，其中该电极馈电线通过绝缘材料绝缘；

10、  一种用于制造微致动器的方法，包括下列步骤：
第一步，对一个用于在具有薄片形状并将作为第一基底的硅元件的上表面形成一个阀塞和一个微动件的蚀刻掩模进行形成图案的操作，同时对用于在硅元件的下表面形成一个微悬隙的蚀刻掩模进行形成图案的操作，通过对暴露于硅元件下表面的蚀刻掩模之间的硅元件进行局部蚀刻形成一个微悬隙，然后去掉蚀刻掩模；
第二步，对一个用于在硅元件的下表面形成一个连接部分以及一个微通道的蚀刻掩模进行形成图案的操作，通过对暴露于蚀刻掩模之间的硅元件进行部分蚀刻形成一个微通道，然后去掉蚀刻掩模；
第三步，在具有薄片形状并将作为第二基底的硅元件的下表面沉积一个导电薄膜；
第四步，对位于导电薄膜上用于形成电极部分的蚀刻掩模进行形成图案的操作，通过对暴露于蚀刻掩模之间的导电薄膜进行局部蚀刻形成电极部分，然后去掉蚀刻掩模；
第五步，在第四步的硅元件上形成一个微通道；
第六步，将第二步的硅元件和第五步的硅元件通过对准结合在一起；
第七步，通过对暴露于在第一步的硅元件上表面形成图案的蚀刻掩模之间的硅元件进行局部蚀刻直到第六步中形成的连接部分以形成一个阀塞和一个微动件，然后去掉蚀刻掩模，从而形成多个微致动器；及
第八步，通过将微致动器作为一个芯片单元进行切割的方法制造一个微致动器阵列。

11、  如权利要求10所述的方法，其中由于个数为N的微致动器有N+1个状态，因此微致动器阵列呈离散形式对流量进行控制。

12、  一种微致动器包括：
一个在其一侧具有一个微通道的薄板；及
一个微驱动装置，包括：
一个用于开启和关闭该薄板的微通道的微动件；
一个安装在该薄板上用于支撑该微动件的微动件悬架；
一个安装在该微动件上的线圈；
一个距该线圈有一定间隙安装的磁铁；及
一个形成在该薄板上用于为该线圈提供电源的电极部分。

13、  一种微驱动阀，包括：
在其中部具有一个流体入口的第一阀套；
与第一阀套装配在一起以在其中形成一个空间部分并具有一个与第一阀套上的流体入口相连通的流体出口的第二阀套；
一个安装在该空间部分并在其一侧具有一个与流体出口相连通的微通道的薄板；及
安装在靠近该薄板的位置的多个微驱动构件，用于通过有选择的开启和关闭该薄板的微通道，将从第一阀套的流体入口引入的流体排放到第二阀套的流体出口。

14、  如权利要求13所述的微驱动阀，还包括：
一个安装在该薄板上用于支撑该微动件的微动件悬架；
一个安装在该微动件上的线圈；
一个距该线圈有一定间隙安装的磁铁；及
一个形成于薄板上用于为该线圈提供电源的电极部分。

微致动器及其制造方法，以及微驱动阀
技术领域
本发明涉及到一种微致动器及其制造方法，以及一种微驱动阀，尤其涉及到一种能够在低电压下驱动的微致动器及其制造方法，以及一种能够通过采用该微致动器有效地控制流体的流量的微驱动阀。
背景技术
根据传统技术的线性流量控制阀具有这样一种结构即针状的阀杆随着通过将步进电机的旋转力转变为线性运动而移动一定的位移。孔口(一个流体通道)的开度由阀杆的运动决定，从而控制流量。
然而，用于将步进电机的旋转力转变为阀杆的线性运动的传统的线性流量控制阀必须在步进电机的旋转轴和阀杆之间保持密封状态。鉴于此，其制造工艺就比较难，而且由于采用昂贵的步进电机，生产成本也增加了。
此外，采用微机械加工技术的传统的流量控制阀具有这样一种结构，即在流体通道内形成的一个阀瓣或者横隔板，为了控制流体通道的开启量，不得不对其进行直接驱动。传统的流量控制阀有一个复杂的整体结构并要求一个高电压。
另外，采用螺线管执行机构的传统的流量控制阀会造成很强烈的噪音。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种微致动器，能够通过简化制造工艺的方法降低制造成本，并且能够在低电压下进行微驱动。
本发明的另一个目的是提供一种微驱动阀，能够降低制造成本并且能够采用低电压微驱动和低噪音的微致动器有效地控制流量。
本发明另一个目的是提供一种能够采用数字方式通过开启规定数量的微致动器的微通道并关闭其余通道从而有效地控制流量的微驱动阀。
为了达到这些以及其它的优点并根据本发明的目的，如这里所具体表达和广泛描述的，根据一个实施例提供的微致动器，包括：在其一侧有一个微通道的第一薄板；固定于第一薄板上并在其一侧上有一个微通道用于与第一薄板上的微通道相连通的第二薄板；以及一个安装于靠近第一薄板和第二薄板的位置，以有选择地对第二薄板上的微通道进行开启和关闭的微驱动装置。
该微驱动装置包括：一个挠性安装在第二薄板的微通道上的微动件；在微动件的两边形成一个电极部分，为微动件提供电源；在微动件的端部形成一个塞子，用于开启和关闭第二个薄板上的微通道；以及一个用于弹性支撑塞子的塞子悬架。
该塞子悬架的构成为：一个固定到第一薄板上的紧固部分；以及一个用于连接紧固部分和塞子的连接部分。
根据第一个优选实施例的一种用于制造微致动器的方法的步骤包括：第一步，对用于具有薄片形状并将被作为第一基底的硅元件的上表面形成一个阀塞和一个微动件的蚀刻掩模进行形成图案的操作，同时对用于在硅元件下表面形成一个微悬隙的蚀刻掩模进行形成图案的操作，通过对暴露于硅元件下表面的蚀刻掩模之间的硅元件进行局部的蚀刻的方法形成一个微悬隙，然后去掉蚀刻掩模；第二步，对用于在硅元件的下表面形成一个结合部分以及一个微通道的蚀刻掩模进行形成图案地操作，通过对暴露于蚀刻掩模之间的硅元件进行局部蚀刻的方法形成一个微通道，然后去掉蚀刻掩模；第三步，在具有薄片形状并将用作第二基底的硅元件下表面沉积一层导电薄膜；第四步，对导电薄膜上的用于形成一个电极部分的蚀刻掩模进行形成图案的操作，通过对暴露于蚀刻掩模之间的导电薄膜进行局部蚀刻的方法形成一个电极部分，然后去除蚀刻掩膜；第五步，在第四步的硅元件上形成一个微通道；第六步，将第二步的硅元件和第五步的硅元件对齐结合在一起；第七步，通过对暴露在第一步的硅元件上表面形成了图案的蚀刻掩模之间的硅元件进行局部蚀刻直到第六步的结合部分的方法以形成一个阀塞和一个微动件，然后去掉蚀刻掩模，由此形成多个微致动器；以及第八步，将微致动器作为一个芯片单元进行切割的方法制造一个微致动器阵列。
由于N个微致动器具有N+1个状态，因此，微致动器阵列呈离散形式对流量进行控制。
根据第一个实施例的微驱动阀包括：在其中部具有一个流体入口的第一阀套；与第一阀套装配在一起的第二阀套，以在其中形成一个空间部分，并具有一个与第一阀套上的流体入口相连通的流体出口；安装于该空间部分的第一薄板并在其一侧有一个微通道用于与流体出口相联接；第二薄板固定到第一薄板上，并在其一侧有一个微通道用于与第一薄板的微通道相连通；多个微驱动构件安装于靠近第一薄板和第二薄板的位置，通过有选择的开启和关闭第二薄板的微通道，将从第一阀套的流体入口引入的流体排放到第二阀套的流体出口；在微动件的两侧形成一个电极部分，用于给微动件提供电源；在微动件的端部形成一个塞子，用于开启和关闭第二薄板的微通道；以及一个用于弹性支撑该塞子的塞子悬架。
本发明第二个实施例中的微致动器包括：一个在其一侧带有一个微通道的薄板；以及一个安装在靠近该薄板的位置以有选择的开启和关闭该薄板的微通道的微驱动装置。
该微驱动装置包括：一个用于开启和关闭该薄板的微通道的微动件；一个安装在薄板上用于支撑微动件的微动件悬架；一个安装在微动件上的线圈；一个安装在距线圈有一定间隙的位置的磁铁；以及一个形成于薄板上用于为线圈提供电源的电极部分。
本发明的第二个实施例中的微驱动阀包括：在其中部具有一个流体入口的第一阀套；与第一阀套装配在一起的第二阀套，以在其中形成一个空间部分，并具有一个与第一阀套的流体入口相连通的流体出口；一个安装在该空间部分的薄板，并在其一侧有一个微通道与流体出口相连通；安装在靠近该薄板的位置的多个微驱动构件，通过有选择的开启和关闭该薄板的微通道，将从第一阀套的流体入口引入的流体排放到第二阀套的流体出口；一个安装在薄板上用于支撑微动件的微动件悬架；一个安装在微动件上的线圈；一个安装在距该线圈有一定间隙的位置的磁铁；以及一个形成于该薄板上的电极部分，用于为该线圈提供电源。
在第一阀套和第二阀套之间的接触面上安装一个垫片。
该电极部分包括：一个与微动件相连的电极衬垫；以及一个与电极衬垫相连并向第一阀套外部伸出的电极馈电线。该电极馈电线采用绝缘材料进行绝缘。
本发明的上述以及其它目的，特征，方面以及优点将从下面结合附图对本发明进行详细描述中变得更加明晰。
附图说明
所包含的附图用以对本发明进行更深入的理解，并与本说明书相结合而构成其中的一部分，对发明的实施例进行说明并与说明书一起用于对本发明的原理进行解释。
在附图中：
图1所示为本发明的第一个实施例中的微致动器的立体图；
图2是一个表示在根据本发明的第一个实施例，微致动器中的一个塞子打开了一个流体通道时的状态的平面图；
图3所示为沿着图2中的I-I线的剖视图；
图4是一个表示在根据本发明的第一个实施例中，微致动器中的一个塞子关闭了一个流体通道时的状态的平面图；
图5为沿着图4中的II-II线的剖视图；
图6A至8D为表示在根据本发明的微致动器的制造方法中第一薄板的制造工艺的纵断面图；
图7A至7D为表示在根据本发明的微致动器的制造方法中第二薄板的制造工艺的纵断面图；
图8A至8C为表示根据本发明在第一薄板和第二薄板之间的连接以及在微致动器的制造方法中一个微结构的制造工艺的纵断面图；
图9是表示根据本发明的第一个实施例中的一个微驱动阀的部分剖面立体图；
图10为沿着图9中的III-III线的剖视图；
图11为沿着图9中的IV-IV线的剖视图；
图12是表示一个按照3×3形式排布的微致动器阵列的立体图；
图13为图12的平面图；
图14是表示一个根据打开流体通道的微致动器阵列的数目的流量的变化的图表；
图15是表示一个装配在第二阀套上的3×3的微致动器阵列的立体图；
图16是表示采用3×3微致动器阵列的微驱动阀的纵断面图；
图17是表示将微驱动阀应用到一个热交换系统上的结构图；
图18所示为根据本发明第二个实施例中的微致动器的立体图，表示一个微动件盖住一个微通道时的状态；
图19所示为根据本发明第二个实施例中的微致动器的立体图，表示该微动件打开该微通道时的状态；
图20所示为根据本发明第二个实施例中的微致动器的平面图；
图21为沿着图20中的VI-VI线的剖视图；
图22所示为一个线圈结构及一个电磁力的立体图；
图23为沿着图22中的VII-VII线的剖视图；
图24所示为根据本发明第二个实施例中的微驱动阀的分解立体图；
图25所示为根据本发明第二个实施例中的微驱动阀的接合立体图；及
图26为沿着图25中的VIII-VIII线的剖视图，表示一个微动件关闭一个微通道时的状态。
具体实施方式
下面将参照本发明的优选实施例进行详细的说明，其实例在附图中加以说明。
在下文将参照图1至17对本发明的第一个实施例中的一种微致动器及其制造方法，一种微驱动阀进行解释。
图1至5所示为本发明的第一个实施例中的微致动器。
如图所示，本发明的第一个实施例中的微致动器100包括：在其下部带有一个微通道111的第一薄板110；与第一薄板100的下部连结在一起的第二薄板120，在其一侧有一个微通道121，用于与第一薄板110上的微通道111相连通；以及一个安装在靠近第一薄板110和第二薄板120的位置的微驱动装置130，更明确地说，安装在第二薄板120的上表面，用于有选择的开启和关闭第二薄板120的微通道121。
该微驱动装置130包括：一个安装于第二薄板120的上表面的微动件131，朝向第一薄板110的微通道111扩展或者收缩；一个形成于微动件131两侧的电极部分132，为微动件131提供电源；一个形成于微动件131末端的塞子133，用于开启和关闭第二薄板120的微通道121；以及一个用于弹性支撑塞子133的塞子悬架134。
塞子悬架134包括：一个固定于第一薄板110上的紧固部分134a；以及一个用于连接紧固部分134a和塞子133的连接部分134b。
在本发明第一个实施例的微致动器100中，如图2和图3所示，塞子悬架134最初支撑着塞子133。此时，塞子133开启第一薄板110的微通道111。
在这种状态下，当为安装在微动件131两侧的电极部分132提供电源时，微动件131的前表面部分131a在所产生的电动力的作用下水平精确地移动。此时，塞子133朝着第一薄板110的微通道111移动，从而关闭微通道111。在这里，塞子133通常与第二薄板120通过微悬隙122保持一个细微的间隙。
如图4和图5所示，当提供到微动件131的电极部分132的电源被屏蔽时，塞子133通过塞子悬架134的弹性恢复力而回复到原来位置。
在下文中将参考图6A至8C对根据第一个实施例制造微致动器的方法进行解释。
如图6A至6D，对一个薄片状的硅元件进行蚀刻以在第1～2步中制造第一薄板。然后，如图7A至7D所示，对薄片状的硅元件进行蚀刻以在第3～5步中制造第二薄板。然后，如图8A至8C所示，第二薄板连结在第一薄板的下部以在第6～8步中完成一个微致动器阵列。
也就是说，第一步，为了在硅元件110的上表面形成一个阀塞以及一个微动件，一个蚀刻掩模1被形成图案，同时，为了在硅元件110的下表面形成一个微悬隙，该蚀刻掩模1被形成图案(参考图6A)。然后，对暴露于硅元件110的下表面的蚀刻掩模1之间的硅元件110进行局部蚀刻从而形成微悬隙122，然后将蚀刻掩模1去掉(参考图6B)。
第二步，为了在硅元件110的下表面形成一个连结部分和一个微通道，一个蚀刻掩模2被形成图案(参考图6C)。然后，将暴露于蚀刻掩模之间的硅元件110进行局部蚀刻从而形成微通道111，然后将蚀刻掩模2去掉(参考图6D)。
第三步，采用一种制造半导体设备的技术，譬如溅射、蒸发、化学蒸汽沉积等方法，将一个导电薄膜3沉积于硅元件120的上表面(参考图7A)。
第四步，为了形成电极部分132，将一个蚀刻掩模4在导电薄膜3上面形成图案(参考图7B)。然后，对暴露于蚀刻掩模4之间的导电薄膜3进行局部蚀刻进而形成电极部分132，然后，将蚀刻掩模4去掉(参考图7C)。
第五步，在硅元件120上形成一个微通道121(参考图7D)。
第六步，将在第二步中制造的硅元件110和在第五步中制造的硅元件120通过对准连结在一起。连结的方法可以采用微机械加工技术，硅玻璃阳极粘结技术之一。
第七步，将暴露于在第一步中的硅元件110的上表面上形成图案的蚀刻掩模5之间的硅元件110进行蚀刻直到在第六步中所形成的连结部分，这样便形成阀塞133，微动件131，以及一个将阀塞133和微动件131连接起来的前表面部分131a。然后，将蚀刻掩模5去掉，从而形成多个微致动器(参考图8A至8C)。
第八步，将在第七步制造的薄片状的微致动器进行切割作为一个单元，例如，切割成3×3或4×4的形式，以制造一个微致动器阵列(参考图12)。这些微致动器可以构成一个具有特定排列方式的微致动器阵列，以用于微驱动阀。
在下文，将对一个采用微致动器阵列用于控制流量的微驱动阀进行解释。
图9是根据本发明第一个实施例的微驱动阀的部分剖面立体图，图10为沿着图9中的III-III线的剖视图，及图11为沿着图9中的IV-IV线的剖视图。
如图所示，第一个实施例的微驱动阀1000包括：在其中部具有一个流体入口201的第一阀套200；与第一阀套200装配在一起的第二阀套300，以在其内部形成一个空间部分302，并具有一个与第一阀套200上的流体入口201相连通的流体出口301；上述的安装于空间部分302的微致动器100用于有选择的将从流体入口201引入的流体排放到流体出口301。
用于微驱动阀1000的微致动器100的结构与图1中所示的微致动器的结构相同，因此省略对其的解释。
在第二阀套300的内表面形成一个安装槽303，用于安装第二薄板120。
垫片304安装于第一阀套110和第二阀套120之间的接触面上，以防止流体泄漏到第一阀套200和第二阀套300之间的接触面上。
电极部分132包括：一个电连接到微动件131上的电极衬垫132a；以及一个与电极衬垫132a相连并朝向第一阀套200的外部伸出的电极馈电线132b。
电极馈电线132b穿过一个位于第一阀套200上的通孔(penetrationhole)202与外部相连，并在通孔202中采用一种绝缘材料203。
图12所示为一个按按3×3的形式排列的微致动器阵列的立体图，图13为图12的平面图。
如图所示，微致动器阵列100’的结构为：微致动器100以3×3的形式排列在一个第二薄板120的上表面的规定位置并且每一条电极线135和电极衬垫132a被排列。
如图13所示，九个微致动器中的四个微致动器被驱动以关闭微通道111而其余五个微致动器没有被驱动从而开启微通道111，这样便采用一种数字方式对流量进行控制。
在微致动器阵列100’中，一个流量通过微通道111之后变为离散形式，这样，由个数为N的微致动器100的N+1个状态对流量进行控制。
图14是表示流量随着打开微通道的微致动器阵列的数目变化的图表。
根据所述图表，横轴代表塞子开启微通道的微致动器阵列的个数N，纵轴代表当塞子打开微通道时的流量的变化，对角线轴代表流量的理想的连续线性特性。
该图表说明随着打开微通道的微致动器的个数N一个接一个逐渐增加时流量呈阶梯状的上升。微致动器阵列采用使流过微通道的流量离散化的方式利用个数为N的微致动器的N+1个状态控制流量。
也就是说，在只有一个微致动器的情况下，流量由微致动器的两种状态进行控制，即，微致动器开启的状态和微致动器关闭的状态。
同样，在有两个微致动器的情况下，流量由微致动器的三种状态进行控制，即，所有微致动器都开启的状态，所有微致动器都关闭的状态，以及一个微致动器开启和另一个微致动器关闭的状态。
流量由个数为N的微致动器的N+1个状态进行控制。
图15所示为一个装配在第二阀套上按3×3方式排列的微致动器阵列的立体图，图16为一个采用3×3排列的微致动器阵列的微驱动阀的纵断面图。
如图所示，第二阀套300的流体出口301有一个喷嘴结构，以便应用到图17所示的热交换系统上。
确切的说，引入到第一阀套200的流体入口201的流体，即，制冷剂通过微致动器阵列100’，经膨胀后排放到第二阀套300的流体出口301。
图17是表示将一个微驱动阀应用到一个热交换系统上的结构图。
如图所示，一种在压缩设备400中被压缩为高压的气态制冷剂通过一个通道管P1被引入到冷凝设备401中将其冷凝为液态。液化后的制冷剂经由一个通道管P2并流经一个制冷剂临时储存罐402被引入微驱动阀1000的流体入口201。
被引入流体入口201的制冷剂，确切的说，流量由采用微致动器阵列的微驱动阀1000进行适当地控制，并通过带有喷嘴结构的流体出口301，然后被排放到蒸馏器403中。
此时，制冷剂被改变为一种温度剧烈降低并且密度由于绝热膨胀的原理而减小的状态，然后被引入蒸馏器403，以从蒸馏器403上带走其外围设备的热量，从而进行一个制冷过程。
在下文，将参照图18至26对本发明的第二个实施例中的微致动器以及采用了微致动器的微驱动阀进行解释。
图18至23为说明本发明第二个实施例的微致动器的视图。
图18是表示本发明第二个实施例中的微致动器的立体图，图中所示为微动件盖住微通道时的状态；图19是表示本发明的第二个实施例中的微致动器的立体图，图中所示为微动件开启微通道时的状态；图20是表示本发明第二个实施例中的微致动器的平面图；而图21为沿着图20中的VI-VI线的剖视图；
如图所示，本发明第二个实施例中的微致动器500包括：在其一侧具有微通道511的薄板510；以及一个安装在靠近薄板510处用于有选择的开启和关闭薄板510的微通道511的微驱动装置520。
微驱动装置520包括：用于开启和关闭薄板510上的微通道511的微动件521；一个安装于薄板510上用于支撑微动件521的微动件悬架522；一个安装于微动件521上的线圈523；一个距离线圈523一定间隙安装的磁铁524；以及一个形成于薄板510上用于为线圈523提供电源的电极部分525。
本发明第二个实施例中的微致动器500利用了由磁铁524形成的磁场和施加在线圈523之上的电流相互作用的电磁力。
由于线圈523固定于微动件521之上，微动件521由于处于受微动件悬架522支撑的状态，从而在电磁力的作用下远离微通道511。此时，流体流过微通道511。
通过控制施加到线圈523上的电流的方向和强度，从而对微动件521的上下运动进行精确的控制，从而使微动件521正确的开启或关闭微通道511。
微动件悬架522支撑微动件521，同时将微动件521弹性地恢复到原来的位置。
图22是表示一个线圈结构以及一个电磁力的立体图，图23为沿着图22中的VII-VII线的剖视图。
如图所示，线圈523包括：用于将一个电极部分525的电流I传输到线圈523的中心的第一导线部分523a；以及用于将流过线圈523中心的电流I传输到另一个电极部分525’的第二导线部分(参考图19)。
第一导线部分523a和第二导线部分523b采用绝缘层527和528进行绝缘。
确切的说，第一绝缘层527放置于第一导线部分523a和微动件521之间，以对第一导线部分523a进行绝缘，而第二绝缘层528放置于第一导线部分523a和第二导线部分523b之间，以对第一导线部分523a和第二导线部分523b进行绝缘。
在线圈523中流动的电流I有下面的路径。由一个电极部分525提供的电流I通过第一导线部分523a被传输到线圈523的中心，同时传输到线圈523中心的电流I通过第二导线部分523b流到另一个电极部分525’。
此时，在线圈523中流动的电流I与安装在线圈523上部和下部的磁铁524所产生的磁场互相作用以产生一个力矩，从而推动微动件521。
图24是表示一个采用本发明第二个实施例的微致动器的微驱动阀的分解立体图；图25是表示一个采用本发明第二个实施例的微致动器的微驱动阀的结合立体图；图26为沿着图25中的VIII-VIII线的剖视视图，表示微动件关闭微通道的状态。
如图所示，采用本发明第二个实施例的微致动器的微驱动阀2000包括：在其中部带有一个流体入口601的第一阀套600；与第一阀套600装配在一起的第二阀套700以在其中形成一个空间部分702，并带有一个与第一阀套600上的流体入口601相连通的流体出口701；以及安装在该空间部分702中用于有选择的将从流体入口601引入的流体排放到流体出口701中的微致动器500。
如图18和19所示，微致动器500包括：一个在其一侧带有一个微通道511的薄板510；一个用于开启和关闭薄板510上的微通道511的微动件521；一个安装在薄板510上用于支撑微动件521的微动件悬架522；一个安装在微动件521上的线圈523；一块安装在距离线圈523一定间隙的磁铁524；以及形成于薄板510上的电极部分525和525’，用于为线圈523提供电源。
如图22和26所示，在采用了微致动器的微驱动阀2000中，假设磁铁524的磁场强度为m，设电流在线圈523中所感应的磁场为B，电流假设为I，围绕着X轴的旋转方向中心假设为θx，围绕Z轴的旋转方向中心为θz，以及一个磁铁524的磁通量方向假设为与y相反的方向(从N极指向S极的方向)。
当在θz的方向施加电流I的情况下，微动件521的端部(参考图22的轮转线部分)由于受到一个沿θx方向的力而偏转，从而开启了微通道511。
相反的，当在与θz相反的方向施加电流I时，微动件521的端部(参考图22的轮转线部分)由于受到一个与θx方向相反的力而偏转，从而关闭了微通道511。
如前述，通过控制施加到线圈523上的电流方向移动微动件521，从第一阀套600的流体入口601流到第二阀套700的流体出口701的流体就能够得到控制。
总之，根据本发明，整体结构被简化从而降低了生产成本，而且甚至在低电压下被精确驱动的微致动器可以很容易的进行制造。该微致动器被用于微驱动阀从而有效地控制流体的流量。
另外，带有喷嘴结构的微驱动阀被用于热交换系统，以增强热交换系统的功能。
由于本发明在不脱离其精神或实质特征的条件下，可以以多种形式实施，应当理解，上面所说的实施方式并不局限于前面的详细说明中的任何一个细节，除非进行了另外的说明，否则应当在所附权利要求书的精神和范围中进行广义地理解，因此所有的落入权利要求书的边界和范围或者与这些边界和范围等价的范围之内的更改和修正，都包含在所附权利要求书中。